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Funkstille in der Produktion?

Funk-Potenziale effizient nutzen

Seit vielen Jahren halten Funksysteme Einzug in die Industrieautomation. Gerade bei der Vernetzung von beweglichen, weit entfernten oder schwer zugänglichen Anlagenteilen bieten sie viele Vorteile. Hier sind sie deutlich flexibler und vielfach auch kostengünstiger als kabelgebundene Lösungen. Oft werden hierfür Funktechnologien in lizenzfreien Frequenzbändern, wie WLAN, Bluetooth oder darauf basierende Varianten, eingesetzt.



Bild: Fraunhofer IIS/EAS, Oliver Killig

Die korrekte Installation von Funksystemen sowie der zuverlässige Betrieb können im industriellen Umfeld schwierig sein. Veränderliche Ausbreitungsbedingungen, benachbarte Funksysteme, Fehlkonfigurationen oder gestiegene Anforderungen der Anwendung können Übertragungsprobleme verursachen. Die Folge sind dann Verbindungsabbrüche und schlimmstenfalls Anlagenausfälle. Die Weiterentwicklung des Mobilfunks schafft hierbei nur bedingt Abhilfe. Der zukünftige Standard 5G adressiert zwar die deterministische Datenübertragung mit kurzen Latenzzeiten, jedoch sprechen die signifikanten Betriebskosten, die starke Abhängigkeit von den nationalen Mobilfunkanbietern und die im Vergleich zu lizenzfreien Frequenzbändern geringere Bandbreite gegen eine flächendeckende Nutzung in der Industrieautomation. Die lizenzfreien Frequenzbänder werden daher trotz der bestehenden Probleme auch zukünftig von enormer Bedeutung sein und darauf zugeschnittene, neue Funktechnologien speziell für die Industrieautomation entwickelt werden.

Parallelbetrieb von Funksystemen

Für einen störungsfreien Betrieb von parallel arbeitenden Funksystemen in lizenzfreien Frequenzbändern empfehlen renommierte Fachverbände die Einführung eines manuellen Koexistenzmanagements. Mit dem zu erwartenden Anstieg drahtlos vernetzter Anwendungen im Kontext von Industrie 4.0 und der daraus entstehenden Dynamik erreicht dieser Ansatz jedoch schnell seine Grenzen und muss in ein automatisches, übergreifendes Netzwerk- und Ressourcenmanagement-System überführt werden. Hierbei werden alle Funknetze des Betreibers in der Umgebung automatisch gesteuert und überwacht. Der Zustand einzelner Funksysteme wird bei der Inbetriebnahme sowie auch nach signifikanten Änderungen im Umfeld der Anwendung immer wieder überprüft. Nur so können Störungen zwischen benachbarten Funknetzen vermieden und Produktionsausfälle minimiert werden. Gleichzeitig wird die Auslastung der bestehenden Funkbänder optimiert, sodass mehr funkbasierte Applikationen parallel betrieben werden können.



Mittels einer kombinierten Spektral- und Telegrammanalyse erkennt der Wireless-Network-Analyzer den Zustand der Funknetze und bestehende Probleme.Bild: Fraunhofer IIS/EAS



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